Формирование тонких пленок и наноструктур в системе Mn/Si(111) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Азатьян, Сергей Геннадьевич

• Азатьян, Сергей Геннадьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Азатьян, Сергей Геннадьевич

Введение

1 Формирование тонких пленок на границе раздела Мп/81(111)

1.1 Введение.

1.2 Поверхностная фаза 31(111)7x7.

1.3 Нанокластеры и кольцевые кластеры на поверхности 81(111).

1.4 Марганец на поверхности 31(111)

1.5 Выводы.

2 Экспериментальные методы исследования и подготовка эксперимента

2.1 Введение.

2.2 Сверхвысоковакуумные исследовательские системы

2.3 Дифракция медленных электронов.

2.4 Электронная оже-спектроскопия.

2.5 Спектроскопия характеристических потерь энергии электронами.

2.6 Сканирующая туннельная микроскопия.

2.7 Приготовление образцов и получение атомарно-чистой поверхности 31(111)

2.8 Выводы.

3 Влияние условий роста на формирование межфазовой границы марганец — кремний (111)

3.1 Введение.

3.2 Экспериментальные данные.

3.3 Обсуждение экспериментальных данных.

3.4 Выводы.

4 Формирование границы раздела Mn/Si(lll) при комнатной температуре

4.1 Введение.

4.2 Экспериментальные данные.

4.3 Обсуждение причины зависимости механизма роста марганца при разных условиях напыления.

4.4 Выводы.

5 Формирование наноструктур марганец — кремний в результате отжига субмонослойных пленок Мп на Si(lll)

5.1 Введение.

5.2 Морфология поверхности системы Mn/Si(lll).

5.2.1 Отжиг системы Mn/Si(lll) при 320°С.

5.2.2 Отжиг системы Mn/Si(lll) при 370°С.

5.2.3 Отжиг системы Mn/Si(lll) при 450°С.

5.2.4 Отжиг системы Mn/Si(lll) при 550°С.

5.2.5 «Фазовая диаграмма» системы Mn/Si(lll).

5.3 «Кристаллические» кластеры Мп: пирамидальные кластеры и кольцевые кластеры.

5.3.1 Пирамидальные кластеры марганца.

5.3.2 Кольцевые кластеры марганца.

5.4 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование тонких пленок и наноструктур в системе Mn/Si(111)»

Актуальность темы исследования. В настоящее время идет постоянное наращивание возможностей и мощностей цифровых и электронно-вычислительных устройств. С другой стороны данное увеличение производительности таких устройств упирается в два, возможно самых основных, препятствия — невозможность бесконечного уменьшения размеров и невозможность постоянного повышения частоты, например, процессора компьютера. Оба этих препятствия связаны с выделением тепла. Несмотря на постоянное совершенствование технологии производства, направленное на решение этой проблемы (например, замена двуокиси кремния на двуокись гафния или внедрение атомов Се в решетку для создания напряженного слоя), физические принципы незыблемы, и достаточно скоро может возникнуть ситуация, при которой дальнейшее увеличение производительности вычислительных устройств будет невозможно без кардинального изменения принципов самой приборной составляющей данной техники. Возможная замена электронного носителя информации (когда в качестве регистрируемого значения выступает электрический ток) на сегодняшний день видится в использовании квантовых свойств частиц — носителей информации [1]. Одним из таких свойств является спин электрона.

Спинтроника (от спил и электроника) — это область квантовой электроники, в которой для физического представления информации наряду с зарядом используется спин частиц, связанный с наличием у них собственного механического момента. Использование спина электрона в качестве носителя информации может достаточно сильно упростить создание материальной базы будущих спинтронных приборов [2]. Основными материалами, необходимыми для создания спинтронных приборов, должны быть материалы, имеющие ферромагнитные или антиферромагнитные свойства. Одними из перспективных материалов для создания различных устройств в спинтронике (инжекторов сиин-иоляризованных электронов, фильтров или проводников таких носителей) являются магнитные полупроводники на основе 3d- или 4/-металлов, особенно марганца [2]. В последнее время появился ряд теоретических работ [3,4], посвященных исследованию магнитных полупроводников Si/Ge, Si и Ge, легированных атомами Мп, а также влиянию других п— и р—примесей на магнитные свойства атомов марганца в этих магнитных полупроводниках. Теоретическая работа [5] посвящена непосредственно изучению пленки моносилицида марганца на кремнии, как хорошего магнитного полупроводника с высокой степенью спин-поляризации на атомах марганца — возможный источник спин-поляризованных электронов.

С другой стороны, кремний и марганец, вместе и по отдельности, а также с другими элементами, могут формировать структуры с ферромагнитными и антиферромагнитными свойствами. Например, антиферромагнетиками являются: чистый массивный марганец (температура Нееля равна ~100К), M115SÍ3 (Tn=62-^68K), МпБЮз, Mn2Si04 (Tn=50K), ThMn2Si2 (TN=483K) [6]; ферромагнетиками: MnSi (температура Кюри ~100К) [6], кластеры марганца с числом атомов <10 [7] и кластеры (МпО)х, где х <9 [8]. Также аморфный кремний может выступать в качестве проницаемого барьера для туннелирования спин-поляризованных электронов в системе ферромагнетик — изолятор — сверхпроводник [2].

Исследование системы Mn/Si имеет большое значение как для фундаментальной науки, так и с прикладной точки зрения, как возможный материал — кандидат для использования в спинтронике. Прежде, чем будут проводить исследования спинтронных свойств данной системы, необходимо исследовать ее структурные характеристики. Стоит отметить также, что уменьшение размеров элементарных полупроводниковых приборов на кристалле, когда в качестве техпроцесса используется литография (на данный момент только начинается разработка 32 нм техпроцесса), упирается в физические принципы самого метода, не позволяющие дешево и/или существенно уменьшить физический размер элементарного полупроводникового прибора. Поэтому, в качестве новой технологии предлагается технология самосборки приборов, часто — на поверхности полупроводников. Таким образом, исследование системы марганец (адсорбат) — поверхность кремния является обязательным этапом в комплексном изучении системы Мп/Э1 для дальнейшего развития фундаментальной науки и решения практических задач.

Целью диссертационной работы являлось определение механизмов формирования тонких пленок и наноструктур в системе Мп/81(111), как функций условий роста. Для этого предполагалось решить следующие основные задачи:

1. Исследовать рост поверхностных фаз и тонких пленок в системе Мп/81(111) в условиях, близких к равновесным (при относительно низких скоростях напыления Мп 0,154-0,30монослоя/мин).

2. Исследовать особенности формирования границы раздела Мп/81(111) в неравновесных условиях (при относительно высокой скоростях напыления Мп 1,34-2,4 МС/мин и комнатной температуре подложки).

3. Определить условия формирования в системе Мп/81(111) различных наноструктур (атомных кластеров и их массивов, двумерных и трехмерных наноостровков).

Научная новизна работы. Работа содержит новые экспериментальные и методические результаты, наиболее важные из которых следующие:

1. Экспериментально определено влияние условий роста на формирование границы раздела Мп/81(111) в широком диапазоне скоростей напыления Мп, температур подложки и количества напыленного марганца.

2. С помощью метода сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) исследовано формирование пленки марганца при покрытиях <1МС на поверхности 81(111)7x7 при комнатной температуре (КТ).

3. Проведено исследование роста наноразмерных структур марганца на 31(111)7x7 при покрытиях 0,05-7-0,30 МС и температурах отжига 320-т-550°С.

4. Обнаружено формирование ранее неизвестных структур Мп-81 на поверхности 81(111)7x7: кольцевые кластеры марганца и поверхностная фаза 81(111)7x7 с замещением адатомов на атомы Мп.

5. На основе полученных экспериментальных данных предложена модель структуры 10-атомного пирамидального кластера Мп на 81(111)7x7.

Практическая ценность. В ходе проведения исследований были испытаны технологические приемы роста и определены условия формирования тонких пленок марганца и силицида марганца, а также различных наноструктур на их основе (атомных кластеров и наноостровков). Эти данные могут быть применены для создания элементной базы для спинтроники с использованием сверхвысоковакуумных технологий кремния.

Предложенная по результатам исследований модель атомных кластеров марганца на 31(111)7x7 может служить отправной точкой для проведения теоретических расчетов, направленных на оценку пригодности массива таких кластеров в качестве квантовых объектов на поверхности.

Обнаруженное при проведении исследований замещение части адатомов кремния в структуре 31(111)7x7 на атомы марганца, а также зависимость электронной плотности таких атомов Мп от занимаемого ими положения, может быть использовано для создания сверхтонких магнитных полупроводников или элементов памяти в электронных устройствах.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Формирование границы раздела Мп/81(111) при относительно низкой скорости напыления марганца 0,15^0,30 МС/мин (т.е., в условиях, близких к равновесным) приводит к последовательному образованию поверхностных фаз: З1(111)7х7-Мп при покрытии Мп 0,2 МС и 31(111)1 х1-Мп при 1-=-1,5МС. При дальнейшем напылении Мп при комнатной температуре наблюдается послойный рост пленки марганца, а при температуре 350°С происходит формирование силицида МпЭ! со структурой уДхуД на поверхности.

2. Формирование границы раздела Мп/31(111) при неравновесных условиях (высокая скорость напыления 1,Зч-2,4МС/мин при комнатной температуре образца) не приводит к образованию поверхностных фаз, а на поверхности формируются атомные кластеры без четко выраженной структуры («аморфные» атомные кластеры) и трехмерные наноостровки.

3. Отжиг поверхности Мп/31(111)7х7, содержащей 0,05-^1,0МС Мп, в диапазоне температур 320^-450° С приводит к формированию двух видов атомных кластеров, имеющих четко выраженную структуру («кристаллических» кластеров); более крупных трехмерных островков; а также плоских двумерных островков силицида со структурой л/Зхл/З на поверхности. Кристаллические атомные кластеры первого типа имеют пирамидальную форму и состоят из атомов Мп. Кластеры второго типа — это кольцевые кластеры, имеющие диаметр 7 А и центр в положении Тх.

4. При температуре 550°С атомные кластеры нестабильны, на поверхности формируются только плоские двумерные островки силицида со структурой л/Зхл/З, а в поверхностной структуре подложки 31(111)7x7 происходит частичное замещение адатомов кремния на атомы марганца.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы были представлены на конференциях и научных семинарах:

1. Летний ежегодный региональный Научный семинар Физического общества Японии для студентов, аспирантов и молодых ученых в префектурах районов Чюгоку и Сайгоку (Ямагучи Университет, г. Ямагучи, Япония, 2-го августа 2003 г.)

2. Осенний ежегодный Научный семинар Физического общества Японии для стуг дентов, аспирантов и молодых ученых (Окаяма Университет, г. Окаяма, Япония, 20-23 сентября 2003 г.)

3. 7-ая Международная конференция по атомарно-контролируемым поверхностям, границам раздела и наноструктурам, ACSIN-7 (Новый общественный зал собраний префектуры Нара, г. Нара, Япония, 17-20 ноября 2003 г.)

4. 9-й Международный симпозиум по передовым физическим направлениям, ISAPF-9 (Национальный институт материаловедения, г. Цукуба, Япония, 1-4 марта 2004 г.)

5. 12-ая Международная конференция по пленкам и поверхностям твердого тела, ICSFS-12 (Конгресс-центр, г. Хамамацу, Япония, 21-25 июня 2004 г.)

6. 9-ая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов, ПДММ-2005 (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, г. Владивосток, Россия, 18-21 мая 2005 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 статьи в научных журналах и 6 тезисов докладов, представленных на молодежных, региональных и международных конференциях и семинарах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов работы, списка цитируемой литературы и одного приложения. Общий объем диссертации составляет 126 страниц, включая 46 рисунков, список литературы из 115 наименований и, в качестве приложения, — список сокращений, используемых в тексте, из 1 листа.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Азатьян, Сергей Геннадьевич

Общие выводы

Используя методы электронной оже-спектроскопии, дифракции медленных электронов, спектроскопии характеристических потерь энергии электронами и сканирующей туннельной микроскопии было проведено исследование механизмов формирования тонких пленок и наноструктур в системе Мп/35(111), как функций условий роста. На основе результатов проведенных исследований были сделаны следующие выводы:

1. Установлено, что формирование системы Мп/31(111) при относительно низкой скорости напыления 0,154-0,30 МС/мин (условия, близкие к равновесным) в'диа-пазоне от комнатной температуры до 350°С приводит к последовательному образованию двух поверхностных фаз: З1(111)7х7-Мп (при покрытии Мп 0,2МС) и 31(111)1 х1-Мп (14-1,5 МС). При дальнейшем напылении Мп при комнатной температуре наблюдается послойный рост пленки марганца, а при температуре 350°С происходит формирование силицида МпБ1 со структурой \/Зх\/3 на поверхности. Однократное напыление такого же количества Мп и отжиг при 350°С также приводит к образованию пленки силицида Мп31, но более низкого структурного качества.

2. При относительно высокой скорости напыления (1,34-2,4 МС/мин) и комнатной температуре (неравновесные условия) образование поверхностных фаз не наблюдается, а на поверхности формируются атомные кластеры без четко выраженной структуры («аморфные» атомные кластеры). При скорости напыления 2,4 МС/мин кластеры равномерно заполняют все элементарные ячейки подложки Si(lll)7x7 таким образом, что при покрытии 1 МС на поверхности образуется непрерывный упорядоченный массив атомных кластеров. При скорости напыления 1,ЗМС/мин на поверхности кроме атомных кластеров формируются более крупные трехмерные островки.

3. Обнаружено, что отжиг системы Mn/Si(lll)7x7, содержащей 0,05+1,0МС Мп, в диапазоне температур 320+450°С приводит к формированию следующих структур на поверхности: два типа атомных кластеров с четко выраженной структурой («кристаллические» кластеры); более крупные трехмерные наноостровки; плоские двумерные островки моносилицида марганца со структурой л/Зхл/З на поверхности.

4. «Кристаллические» кластеры первого типа — пирамидальные кластеры — формируются преимущественно при температуре 320°С и малых покрытиях (О,О5МС<0мп<О,ЗМС). Пирамидальный кластер содержит ~10 атомов Мп и, согласно предложенной структурной модели, имеет одиночный верхний атом и шестиатомное треугольное основание. Кластеры второго типа — кольцевые кластеры — формируются при покрытиях >0,1 МС и обладают большей термической стабильностью. Кольцевой кластер имеет диаметр 7 А и центр в положении Tj.

5. Показано, что отжиг поверхности Mn/Si(lll)7x7 при температуре 550°С приводит к распаду атомных кластеров. На поверхности формируются только плоские двумерные наноостровки MnSi со структурой л/Зху/З на поверхности, а в поверхностной структуре подложки Si(lll)7x7 происходит частичное замещение адато-мов кремния на атомы марганца.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Азатьян, Сергей Геннадьевич, 2008 год

1. Валиев К.А., Кокин А.А. Квантовые компьютеры: надежды и реальность. — Москва, Ижевск: РХД, 2004. — 320 с.

2. Zutic /., Fabian J., Sarma S. Das. Spintronics: Fundamentals and applications. // Rev. Mod. Phys. 2004. - V. 76, N. 2. — P. 323-410.

3. Arantes J.Т., da Silva A.J.R., Fazzio A., Antonelli A. Theoretical investigation of a Mn-doped Si/Ge heterostructure. // Phys. Rev. B. — 2007. — V. 75, N. 7. — P. 075316-1-075316-4.

4. Wu H., Kratzer P., Scheffler M. Density-Functional Theory Study of Half-Metallic Heterostructures: Interstitial Mn in Si. // Phys. Rev. Lett. — 2007. — V. 98, N. 11.1. P. 117202-1-117202-4.

5. Hortamani M., Kratzer P., Scheffler M. Density-functional study of Mn monosilicide on the Si(lll) surface: Film formation versus island nucleation. // Phys. Rev. B. — 2007. V. 76, N. 23. - P. 235426-1-235426-9.

6. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова

7. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

8. Stepanyuk V.S., Hergert W., Wildberger К., Nayak S.K., Jena P. Magnetic bistability of supported Mn clusters. // Surf. Sci. — 1997. — V. 384, N. 1-3. P.L892-L895.

9. Hiraki A., Shuto K., Kim S., Kammura W., Iwami M. Room-temperature interfacial reaction in Au-semiconductor systems. // Appl. Phys. Lett. — 1977. — V. 31, N. 9. — P. 611-612.

10. Hiraki A., Nicolet M.A., Mayer J.W. Low-temperature migration of silicon in thin layers of gold and platinum. // Appl. Phys. Lett. 1971. — V. 18, N. 5. — P. 178-181.

11. Iwami M., Kim S., Kammura W., Hiraki A. Origin of Si(LMM) Auger Electron Emission from Silicon and Si-Alloys by keV Ar+ Ion Bombardment. // Jpn. J. Appl. Phys. 1980. - V. 19, N. 9. — P. 1627-1632.

12. Tu K.N. and Mayer J. W. Chapter 10. Silicide Formation. / In Poate J.M., Tu K.N., Mayer J.W., editors. Thin Films Inter-diffusion and Reactions. — New York: Wiley Interscience, 1978. — P. 359-405.

13. Ottaviani G. Review of binary alloy formation by thin film interactions. //J. Vac. Sci. Technol. — 1979. — V. 16, N. 5. — P. 1112-1119.

14. Hiraki A. Low temperature reactions at Si/metal interfaces; What is going on at the interfaces? // Surf. Sci. Rep. 1983. - V. 3, N. 7. - P. 357-412.

15. Berling D., Gewinner G., Hanf M.C., Hricovini K., Hong S., Loegel B., Mehdaoui A., Pirri C., Tuilier M.H., Wetzel P. Magnetic properties of epitaxial Fe(SiixFex) films grown on Si(lll). // J. Magn. Magn. Mater. — 1999. V. 191, N. 3. — P. 331-338.

16. Kushida K., Hattori K., Arai S., Iimori T., Komori F. Initial stage of Ag growth on Ge(OOl) surfaces at room temperature. // Surf. Sci. — 1999. — V. 442, N. 2. — P. 300-306.

17. Lee G., Cho E.-J., Park Y., Cho S., Lee H.-G. Surface reactivity of the alkali-metal-induced Ge(lll)-3x 1 surface under ultrahigh vacuum. // Surf. Sci. — 2002. — V. 501, N. 1-2. P. L177-L183.

18. Zhang H.M., Sakamoto K., Uhrberg R.I. G. Surface electronic structures of Au-induced reconstructions on the Ag/Ge(lll)\/3x y/3 surface. // Surf. Sci. — 2003. — V. 532-535. — P. 934-939.

19. Ernst W., Tegenkamp C., Pfniir H., Jonas K.-L., Von Oeynhausen V., Meiwes-Broer K.H. The structure of Na adsorbed on Ge(100) and its influence on substrate morphology. // Surf. Sci. 2003. - V. 540, N. 2-3. — P. 303-312.

20. Jurczyszyn L., Ortega J., Peter R., Flores F. Surface geometry and STM image of the Sn/Ge(lll)-3x3 reconstruction. // Surf. Sci. — 2001. — V. 482-485, N. 2. — P.1350-1354.

21. Evans M.M.R., Han B. Y, Weaver J.H. Ag films on GaAs(llO): dewetting and void growth. // Surf. Sci. 2000. - V. 465, N. 1-2. — P. 90-96.

22. Monteverde F., Michel A., Guerin Ph., Eymery J.-P. Epitaxial growth of Fe on GaAs by ion beam sputtering. // Surf. Sci. — 2001. — V. 482-485, N. 2. — P. 872-877.

23. Gavioli L., Padovani M., Spiller E., Sancrotti M., Betti M.G. Potassium assembled on the InAs(llO) surface: from nanowires to two-dimensional layers. // Appl. Surf. Sci. 2003. - V. 212-213. — P. 47-51.

24. Schieffer P., Lepine B., Jezequel G. Substrate disruption and surface segregation for Fe/InAs(001). 11 Surf. Sci. 2002. - V. 497, N. 1-3. - P. 341-348.

25. Clotet A., Ricart J.M., Illas F. Physical mechanisms responsible for core-level shifts of alkali metals adsorbed on Si(lll). // Surf. Sci. — 1996. — V. 364, N. 1. — P. 89-98.

26. Ishikawa D., Yuhara J., Ishigami R., Soda K., Morita K. The interaction of Cu atoms with the Si(lll)-\/3 x \/3-Ag surface. // Surf. Sci. 1996. - V. 357-358. -P. 432-435.

27. Saranin A.A., Zotov A.V., Ignatovich K.V., Lifshits V.G., Numata T., Kubo 0., Tani H., Katayama M., Oura K. Structural model for the Si(lll)-4x 1-In reconstruction. /'/ Phys. Rev. B. — 1997. V. 56, N. 3. - P. 1017-1020.

28. Mazur P. Photoemission study of alkali halide/Si and alkali halide/LiBr interfaces. // Vacuum. 1997. - V. 48, N. 3-4. - P. 309-311.

29. Saranin A.A., Zotov A. V., Lifshits V.G., Katayama M., Oura K. Recent development of STM for the determination of the metal/silicon surface phase composition. // Phys. Low-Dim. Struct. 1998. — V. 11-12. — P. 65-84.

30. Takahashi Y., Minoda H., Tanishiro Y., Yagi K. Cu induced step bunching on a Si(lll) vicinal surface studied by reflection electron microscopy. // Surf. Sci. — 1999. — V. 433-435. P. 512-516.

31. De Pablos P.F., García-Vidal F.J., Flores F., De Andres P.L. A comparison between BEEM currents on Au/Si(lll) and Au/Si(100): inelastic and geometrical effects. // Surf. Sci. 2001. - V. 482-485, N. 1. - P. 430-436.

32. Kotlyar V.G., Zotov A. V., Saranin A.A., Kasyanova T.V., Cherevik M.A., Bekhtereva O.V., Katayama M., Oura K., Lifshits V.G. Magic nanoclusters of group III metals on Si(100) surface. // e-J. Surf. Sci. Nanotech. — 2003. V. 1. - P. 33-40.

33. Yamanaka T. Atomic depth distribution analysis and growth dynamics of metals on metal-covered Si(lll) surfaces studied by incident-angle-dependent RHEED-TRAXS. // e-J. Surf. Sci. Nanotech. — 2003. — V. 1. — P. 91-101.

34. Vasco E., Polop C., Rodríguez-Cañas E. Aggregation mechanisms in the adsorption of metals on Si(lll)7x7. // Phys. Rev. B. 2003. — V. 67, N. 23. — P. 235412-1235412-10.

35. Auer P.P., Monch W. Cleaved Si(lll) surfaces: geometrical and annealing behaviour. // Surf. Sci. 1979. - V. 80, N. 1. - P. 45-55.

36. Haneman D., Rownd J. J., Lagally M.G. Measurement of conversion temperatures for Si(lll)2 x 1. 11 Surf. Sci. 1989. - V. 224, N. 1-3. - P.L965-L968.

37. Wan K.J., Lin X.F., Nogami J. Surface reconstructions in the Ag/Si(lll) system. // Phys. Rev. B. 1993. — V. 47, N. 20. - P. 13700-13712.

38. Dumas Ph., Humbert A., Mathieu G., Mathiez P., Mouttet C., Rolland R., Salvan F., Thibaudau F. Summary Abstract: Scanning tunneling microscopy studies on Au/Si(lll) interfaces. // J. Vac. Sci. Technol. A. — 1988. — V. 6, N. 2. — P. 517-518.

39. Tomimatsu S., Hasegawa T., Kohno M., Hosoki S. Cu film growth on a Si(lll) surface studied by scanning tunneling microscopy. // Jpn. J. Appl. Phys. — 1996. — V. 35, N. 6B. — P. 3730-3733.

40. Salvan F., Thibaudau F., Dumas Ph. STM studies of metal-semiconductor interface formation. // Appl. Surf. Sci. — 1989. — V. 41-42. — P. 88-96.

41. Nogami J., Park S., Quate C.F. Behavior of indium on the Si(lll)7x7 surface at low-metal coverage. //J. Vac. Sci. Technol. B. — 1988. — V. 6, N. 4. — P. 1479-1482.

42. Saranin A.A., Zotov A.V., Tovpik A.N., Cherevik M.A., Chukurov E.N., Lifshits V.G., Katayama M., Oura K. Composition and atomic structure of the Si(lll)\/3lx \/3lTn surface. // Surf. Sci. 2000. — V. 450, N. 1-2. - P. 34-43.

43. Zotov A. V., Saranin A.A., Kubo O., Harada T., Katayama M., Oura K. Quantitative STM investigation of the phase formation in submonolayer In/Si(lll) system. // Appl. Surf. Sci. 2000. — V. 159-160. — P. 237-242.

44. Li J.-L., Jia J.-F., Liang X.-J., Liu X., Wang J.-Zh., Xue Q.-K., Li Zh.-Q., Tse J.S., Zhang Zh., Zhang S.B. Spontaneous assembly of perfectly ordered identical-size nanocluster arrays. // Phys. Rev. Lett. — 2002. — V. 88, N. 6. — P. 066101-1-066101-4.

45. Kotlyar V.G., Zotov A.V., Saranin A.A., Kasyanova T.V., Cherevik M.A., Pisarenko I. V., Lifshits V.G. Formation of the ordered array of A1 magic clusters on Si(lll)7x7. 11 Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, N. 16. - P. 165401-1-165401-4.

46. Lai M.Y., Wang Y.L. Self-organized two-dimensional lattice of magic clusters. // Phys. Rev. B. 2001. - V. 64, N. 24. - P. 241404-1-241404-4.

47. Xie Zh.-X., Iwase K., Egawa T., Tanaka K. Formation of a suprahoneycomb compound of Zn3 cluster on a Si(lll)-(7x7) surface. // Phys. Rev. B. — 2002. — V. 66, N. 12. P. 121304-1-121304-4.

48. Vitali L., Ramsey M.G., Netzer F.P. Nanodot formation on the Si(lll)-(7x7) surface by adatom trapping. // Phys. Rev. Lett. — 1999. — V. 83, N. 2. — P. 316-319.

49. Prokes S.M., Glembocki O.J., Carlos W.E., Kennedy T.A. The study of magnetism of Mn clusters on Si surfaces. // Appl. Surf. Sci. — 2003. — V. 214, N. 1-4. — P. 103-108.

50. Wu H., Hortamani M., Kratzer P., Scheffler M. First-principles study of ferromag-netism in epitaxial Si-Mn films on Si(001). 11 Phys. Rev. Lett. 2004. — V. 92, N. 23. — P. 237202-1-237202-4.

51. Ma L., Zhao J., Wang J., Wang B., Wang G. Magnetic properties of transition-metal impurities in silicon quantum dots. // Phys. Rev. B. — 2007. — V. 75, N. 4. — P. 045312-1-045312-8.

52. Takeguchi M., Wu Yu., Tanaka M., Furuya K. In situ UHV-TEM observation of the direct formation of Pc^Si islands on Si(lll) surfaces at high temperature. // Appl. Surf. Sei. 2000. - V. 159-160. - P. 225-230.

53. Sasaki H., Tanaka A., Kuriyama Y., Nagasawa T., Takcda Yu., Suzuki Sh., Sato Sh., Nagase T. Angle-resolved photoemission study of CoSi2 nanofilms grown on Si(lll) substrates. // Solid State Comm. — 2004. — V. 129, N. 2. — P. 91-95.

54. Gregoratti L., Günther S., Kovac J., Marsi M., Kiskinova M. Intermediate phases and mass transport during interaction of a thin Ni film with a laterally heterogeneous Ni-Si(lll) interface. // Surf. Sei. 1999. - V. 439, N. 1-3. - P. 120-130.

55. Ezoe K., Yamamoto T., Ishii K., Matsumoto S. The effect of elevated silicon substrate temperature on TiSi2 formation from a Ti film. // Thin Solid Films. — 2000. — V. 369, N. 1-2. P. 244-247.

56. Wetzel P., Saintenoy S., Pirri C., Bolmont D., Gewinner G., Roge T.P., Palmino F., Savall C., Labrune J.C. STM investigation of 2- and 3-dimensional Er disilicide grown epitaxially on Si(lll). // Surf. Sei. — 1996. V. 355, N. 1-3. - P. 13-20.

57. Takeguchi M., Liu J., Zhang Q., Tanaka M., Furuya K. In situ ultrahigh vacuum transmission electron microscopy studies of palladium silicide island formation on silicon (111) 7x7 surface. // Thin Solid Films. 2003. - V. 424, N. 1. - P. 2832.

58. Parikh S.A., Lee M. Y., Bennett P.A. Transition metal induced ring-cluster structures on Si(lll). // J. Vac. Sei. Technol. A. — 1995. V. 13, N. 3. - P. 1589-1594.

59. Yao Т., Shinabe S., Yoshimura M. Atomistic study of the formation process of Ni silicide on the Si(lll)-7x7 surface with scanning tunneling microscopy. // Appl. Surf. Sci. 1996. - V. 104-105, N. 1. - P. 213-217.

60. Parikh S.A., Lee M.Y., Bennett P.A. Formation conditions and atomic structure of the Si(lll)-sgril9 Ni surface. // Surf. Sci. 1996. — V. 356, N.'l-3. — P. 53-58.

61. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 2: Даффа-Меди / Под ред. И.Л. Кнунянц — М.: Советская энциклопедия, 1990. — 671 с.

62. Aristov V.Yu., Batov I.E., Grazhulis V.A. Low temperature LEED and electronic conductivity measurements for cleaved Si(lll) surfaces. // Surf. Sci. — 1983. — V. 132, N. 1-3. P. 73-81.

63. Binning G., Rohrer H., Gerber Ch., Weibel E. (7 x 7) reconstruction on Si(lll) resolved in real space. // Phys. Rev. Lett. — 1983. — V. 50, N. 2. — P. 120-123.

64. Takayanagi K., Tanishiro Y., Takahashi S., Takahashi M. Structure analysis of Si(lll)—7 x 7 reconstructed surface by transmission electron diffraction. // Surf. Sci. 1985. - V. 164, N. 2-3. — P. 367-392.

65. Huang H., Tong S. Y., Packard W.E., Webb M.B. Atomic geometry of Si(lll) 7x7 by dynamical low-energy electron diffraction. // Phys. Lett. A. — 1988. — V. 130, N. 3. P. 166-170.

66. Ichimiya A. RHEED intensity analysis of Si(lll)—7 x 7 at one-beam condition. // Surf. Sci. 1987. - V. 192, N. 2-3. - P.L893-L898.

67. Durbin S.M., Berman L.E., Batterman B. W., Blakely J.M. Measurement of the silicon (111) surface contraction. // Phys. Rev. Lett. — 1986. — V. 56, N. 3. — P. 236-239.

68. Robinson I.K., Vlieg E. X-ray reflectivity study of the Si(lll)7 x 7 surface. // Surf. Sci. 1992. - V. 261, N. 1-3. - P. 123-128.

69. Brommer K.D., Needels M., Larson B.E., Joannopoulos J.D. Ab initio theory of the Si(lll)-(7x7) reconstruction: a challenge for massively parallel computation. // Phys. Rev. Lett. 1992. - V. 68, N. 9. - P. 1355-1358.

70. Ahn J.R., Yoo K., Seo J.T., Byun J.H., Yeom H.W. Electronic states of two-dimensional adatom gas and nanocluster array: Na on Si(lll)7x7. // Phys. Rev. B. 2004. - V. 72, N. 11. - P. 113309-1-113309-4.

71. Zhang Y.P., Yang L., Lai Y.H., Xu G.Q., Wang X.S. Formation of ordered two-dimensional nanoclusters of Cu on the Si(lll)-(7x7) surface. // Surf. Sei. — 2003. — V. 531, N. 3. P. L378-L382.

72. Kotlyar V.G., Saranin A.A., Zotov A.V., Kasyanova T.V. Thallium overlayers on Si(lll) studied by scanning tunneling microscopy. // Surf. Sei. — 2003. — V. 543, N. 1-3. — P. L663-L667.

73. Zilani M.A.K., Sun Y.Y., XuH., Liu L., Feng Y.P., Wang X.-S., Wee A.T.S. Reactive Co magic cluster formation on Si(lll)-(7x7). // Phys. Rev. B. — 2005. — V. 72, N. 19.- P. 193402-1-193402-4.

74. Utas O.A., Utas T.V., Kotlyar V.G., Zotov A. V., Saranin A.A., Lifshits V.G. STM study of the early stages of the Cr/Si(lll) interface formation. // Surf. Sei. — 2005.- V. 596, N. 1-3. P. 53-60.

75. MacLeod J.M., Psiachos D., Stott M.J., McLean A.B. Indium clusters on the Ge(5x5) wetting layer of Si(lll)-7x7. // Phys. Rev. B. 2006. — V. 73, N. 24. — P. 2413061-241306-4.

76. Vasco E. Mechanisms of preferential adsorption on the Si(lll)7x7 surface. // Surf. Sei. 2005. - V. 575, N. 3. - P. 247-259.

77. Tsai M.-H., Dow J.D., Bennett P.A., Cahill D.G. Electronic structure and stability of ring clusters in the Si(lll)-(v/7 x V7)Co surface. // Phys. Rev. B. — 1993. — V. 48, N. 4. P. 2486-2492.

78. Wilson R.J., Chiang S. Surface modifications induced by adsorbates at low coverage: a scanning-tunneling-microscopy study of the Ni/Si(lll)\/l9 surface. // Phys. Rev. Lett. 1987. — V. 58, N. 24. — P. 2575-2578.

79. Bennett P.A., Copel M., Cahill D., Falta J., Tromp R.M. Ring clusters in transition-metal-silicon surface structures. // Phys. Rev. Lett. — 1992. — V. 69, N. 8. — P. 12241227.

80. Phaneuf R.J., Bennet P.A., MarsiM., Giinther S., Gregoratti L., CasalisL., Kiskinova M. Equilibration of ring-cluster surface phases and silicide islands for Co adsorbed on Si(lll). 11 Surf. Sci. — 1999. — V. 431, N. 81-3. P. 232-241.

81. Saranin A.A., Lifshits V.G., Ignatovich K.V., Bethge H., Kayser R., Goldbach H., Klust A., Wollschlager J., Henzler M. Restructuring process of the Si(lll) surface upon Ca deposition. // Surf. Sci. 2000. — V. 448, N. 2-3. - P. 87-92.

82. Hite D.A., Tang S.-J., Sprunger P. T. Reactive epitaxy of beryllium on Si(lll)-(7x7). 11 Chein. Phys. Lett. — 2003. — V. 367, N. 1-2. P. 129-135.

83. Hwang I.-S., Ho M.-S., Tsong T.-T. Scanning tunneling microscope study of dynamic phenomena on clean Si(lll) surfaces: Si magic clusters and their role. //J. Phys. Chem. Solids. — 2001. — V. 62, N. 9-10. — P. 1655-1671.

84. Hwang I.-S., Ho M.-S., Tsong T.-T. Dynamic behavior of Si magic clusters on Si(lll) surfaces. // Surf. Sci. 2002. - V. 514, N. 1-3. — P. 309-318.

85. Ho M.-S., Hwang I.-S., Tsong T.T. Formation of Si clusters and their role in homoepitaxial growth on Si(lll)-7x7 surfaces. // Surf. Sci. — 2004. — V. 564, N. 1-3.- P. 93-107.

86. Zou Z.-Q., Wang H., Wang D., Wang Q.-K., Mao J.-J., Kong X.-Y. Epitaxial growth of manganese silicide nanowires on Si(lll)-7x7 surfaces. // Appl. Phys. Lett. — 2007.

87. V. 90, N. 13. P. 133111-1-133111-3.

88. Kawamoto S., Kusaka M., Hirai M., Iwami M. Nonmetal to metal phase transition in the Mn/Si(lll)7 x 7 system. 11 Surf. Sci. 1991. - V. 242, N. 1-3. - P. 331-334.

89. Evans M.M.R., Glueckstein J.C., Nogami J. Epitaxial growth of manganese on silicon: Volmer-Weber growth on the Si(lll) surface. // Phys. Rev. B. — 1996. — V. 53, N. 7.1. P. 4000-4004.

90. Nagao T., Ohuchi S., Matsuoka Y., Hasegawa S. Morphology of ultrathin manganese silicide on Si(lll). // Surf. Sci. — 1999. — V. 419, N. 2-3. P. 134-143.

91. Zhang Q., Tanaka M., Takeguchi M., Furuya K. Analytical UHV transmission electron microscopy studies of electronic structure changes between as-deposited Mn and Mn silicide on Si(lll) surface. // Surf. Sci. 2002. — V. 507-510. - P. 453-457.

92. Zhang Q., Takeguchi M., Tanaka M., Furuya K. Structural observation of Mn silicide islands on Si(lll)7x7 surface with UHV-TEM. // J. Cryst. Growth. — 2002. — V. 237-239. P. 1956-1960.

93. Tanaka M., Zhang Q., Takeguchi M., Furuya K. In situ characterization of Mn and Fe silicide islands on silicon. // Surf. Sci. — 2003. — V. 532-535. P. 946-951.

94. Kumar A., Tallarida M., Hansmann M., Starke U., Horn K. Thin manganese films on Si(lll)-(7x7): electronic structure and strain in silicide formation. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. - V. 37, N. 7. — P. 1083-1090.

95. Wang D.-Y., Chen L.-J., He W., Zhan Q.-F., Cheng Z.-H. Preferential arrangement of uniform Mn nanodots on Si(lll)-7x7 surface. // J. Phys. D: Appl. Phys. — 2006.1. V. 39, N. 2. P. 347-350.

96. Wang H., Zou Z.-Q. Self-organized growth of Mn nanocluster arrays on Si(lll)-(7x7) surfaces. // Appl. Phys. Lett. — 2006. — V. 88, N. 10. P. 103115-1-103115-3.

97. Bennett Р.А., Ashcroft В., He Zh., Tromp R.M. Growth dynamics of titanium silicide nanowires observed with low-energy electron microscopy. //J. Vac. Sci. Technol. B.- 2002. — V. 20, N. 6. P. 2500-2504.

98. Хге Т., Kimura A., Qiao S., Iori K., Miyamoto K., Taniguchi M., Pan M.H., Jia J.F., Xue Q.K. Soft X-ray spectroscopy study of Mn nanoclusters on Si(lll)-7x7 surface. // Physica B. 2004. — V. 351, N. 3-4. - P. 351-354.

99. Ctistis G., Deffke U., Schwinge K., Paggel J.J,, Fumagalli P. Growth of thin Mn films on Si(lll)-7x7 and Si(lll)-s/3xv^3:Bi. // Phys. Rev. B. — 2005. — V. 71, N. 3.1. P. 035431-1-035431-8.

100. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. — Москва: Мир, 1989. 564 с.

101. Зандерна А. Методы анализа поверхности. — Москва: Мир, 1979. — 582 с.

102. Joshi A. and Davis L.E. and Palmberg P. W. Chapter 5. Auger Electron Spectroscopy. / In Czanderna A. W., editor. Methods of Surface Analysis. — Amsterdam: Elsevier Scientific Publishing Co., 1975. — P. 159-221.

103. Davis L.E., MacDonald N.C., Palmberg P.W., Piach G.E., Weber R.E. Handdbookof Auger electron spectroscopy. — Minnesota: Physical Electronic Industries Inc.: Eden Prairie, 1976. — 252 p.

104. Киттелъ Ч. Введение в физику твердого тела. — Москва: Наука, 1978. — 792 с.

105. Ibach Н., Mills D.L. Electron energy loss spectroscopy and surface vibrations. — New York: Academic, 1982. — 366 p.

106. Бахтизин Р.З. Сканирующая туннельная микроскопия — новый метод изучения поверхности твердых тел. // Соросовский образовательный журнал. — 2000. — V. 6, N. 11. Р. 1-7.

107. Scanning tunneling microscopy II, 2-nd Edition. / Giintherodt H.-J. and Wiesendanger R., editors. — Berlin: Springer-Verlag, 1992. — 350 p.

108. Tanuma S., Powell C.J., Penn D.R. Proposed formula for electron inelastic mean free paths based on calculations for 31 materials. // Surf. Sci. Lett. — 1987. — V. 192, N. 1. P. L849-L857.

109. Edwards D.F. Silicon (Si). / In Palik E.D., editor. Handbook of optical constants of solids. — Orlando: Academic Press, Inc., 1985. — P. 552-570.

110. Mattox D.M. Vacuum deposition, reactive evaporation, and gas evaporation. / In Cotell C.M., Sprague J.A., Smidt F.A. Jr., editors. ASM handbook. Volume 5 — Surface Engineering. — USA: ASM International, 1996. — P. 556-572.

111. Я3 — гексагональная позиция на поверхности с тремя соседними атомамисм. с. 19)

112. Т\ — тетрагональная позиция на поверхности с одним соседним атомомсм. с. 19)

113. Ti — тетрагональная позиция на поверхности с четырьмя соседними атомами (см. с. 19)

114. ДВЭ — дифракция быстрых электронов на отражение

115. ДМЭ — дифракция медленных электронов

116. КК — кольцевой кластер (см. с. 23)

117. KT — комнатная температура (обычно, у подложки в момент напыленияна нее адсорбата)

118. MC — монослой, количественная единица (см. с. 12)1. ПФ — поверхностная фаза

119. СВВ — сверхвысоковакуумныйобычно используется в сочетании типа: « СВВ-камера»)

120. СТМ — сканирующая туннельная микроскопия

121. СХПЭЭ — спектроскопия характеристических потерь энергии электронами

122. ЭОС — электронная оже-спектроскопия